当 CAR-T、TCR-T 席卷临床,为肿瘤治疗带来突破性进展,却也伴随多重棘手挑战:疗效不稳、易复发,体外扩增 T 细胞普遍存在耗竭衰老、亚群混杂问题;还易诱发细胞因子风暴、神经毒性、脱靶损伤,异体 TCR-T 更有移植物抗宿主病风险。
如何精准看透体外扩增 T 细胞?本篇36 色全光谱流式方案重磅登场,帮助解锁外周血与扩增 T 细胞的双重解析密码。

△点击放大图片
CAR-T疗法面临挑战
01 生物学背景
该方案可分析CD4⁺、CD8⁺记忆 T 细胞亚群(初始 / 干细胞样记忆 T 细胞、中枢记忆 T 细胞、效应记忆 T 细胞、效应记忆再表达 CD45RA T 细胞)、调节性 T 细胞亚群(CD45RA⁺、CD39⁺)以及辅助性 T 细胞亚群(滤泡辅助 T 细胞、Th1、Th2、Th17 细胞)。通过胞内染色,可评估颗粒酶 B(细胞毒性)、Ki-67(增殖能力)等功能标志物;借助表达动力学各异的标志物,可精细解析 T 细胞活化状态;还能全面评估T 细胞耗竭、衰老特征(已知与免疫治疗耐药性相关)。
方案包含pHLA - 葡聚糖体或抗 TCR 抗体的 TCR 染色步骤,可用于检测TCR 特异性及(或)转导效率;同时设置PD-1 受体占有率检测模块,可量化结合了免疫检查点抑制剂(ICI)抗体的 T 细胞比例。
02 实验信息
|
类别 |
具体内容 |
|
样本类型 |
人外周血、人外周血单个核细胞(PBMC)、体外扩增的人 T 细胞 |
|
方案类型 |
36 色全光谱流式细胞术方案、深度 T 细胞免疫表型分析方案、OMIP 标准化方案(OMIP-119)、适配免疫治疗(ICI、过继性 T 细胞疗法)的检测方案 |
|
实验方案 |
1. 36 种荧光素标记抗体染色(含谱系、分化、活化、共刺激、功能、耗竭、衰老相关标记); |
|
2. 活死染色(Live/Dead Blue); |
|
|
3. 胞内染色(颗粒酶 B、Ki-67、FoxP3); |
|
|
4. PD-1 受体占有率(RO)检测; |
|
|
5. TCR 染色(pHLA-dextramer /抗 TCR 抗体) |
|
|
6. 数据分析:FlowAI 质控、opt-SNE 降维、FlowSOM 聚类分析 |
|
|
使用仪器 |
全光谱流式细胞仪 |
|
细胞类型 |
人外周血单个核细胞(PBMC);体外扩增人 T 细胞; |
|
细分亚群:CD4⁺T 细胞、CD8⁺T 细胞、调节性 T 细胞(Treg)、辅助 T 细胞(Th1/Th2/Th17/Tfh)、CD4⁺细胞毒性 T 细胞(CD4 CTL)、耗竭 T 细胞、衰老 T 细胞、记忆 T 细胞亚群(Tn/Tscm/Tcm/Tem/Temra) |
03 配色方案&数据结果说明
配色方案
| 标志物 | 荧光染料 | 克隆号 | 标志物意义 |
| 一、核心标记物(谱系 / 活力) | |||
| CD3 | S UV 387 | OKT3 | T 细胞谱系 |
| LD | Live/Dead Blue | N/A | 活细胞甄别 |
| CD4 | SV538 | SK3 | CD4⁺T 细胞谱系 |
| CD8 | RB613 | RPA‑T8 | CD8⁺T 细胞谱系 |
| 二、分化标记物 | |||
| CD45RA | BUV395 | 5H9 | T 细胞记忆分型 |
| CCR7 | SB645 | 3D12 | 中枢记忆 |
| CCR4 | BUV615 | 1G1 | Th2 分化 |
| CCR6 | BV711 | G034E3 | Th17 分化 |
| CD27 | Pacific Blue | M‑T271 | 记忆维持 / 分化 |
| CD28 | BV750 | CD28.2 | 共刺激 / 分化 |
| CD62L | RB545 | DREG56 | 初始 / 归巢 |
| CD95 | PE‑Fire 640 | DX2 | 干细胞记忆 |
| CD127 | SR718 | A019D5 | 记忆前体 / 存活 |
| CXCR5 | RB705 | RF8B2 | Tfh 分化 |
| 三、活化标记物 | |||
| CD38 | S YG581 | S17015F | T 细胞活化 |
| HLA‑DR | APC‑Fire 810 | L243 | 晚期活化 |
| OX40 | BUV496 | ACT35 | 活化 / 共刺激 |
| 4‑1BB | PerCP‑Fire 806 | 4B4‑1 | 活化 / 共刺激 |
| 四、共刺激标记物 | |||
| CD226 | BV421 | 11A8 | 共激活受体 |
| ICOS | BUV805 | DX29 | 共刺激受体 |
| 五、功能标记物 | |||
| Ki‑67 | BUV563 | SolA15 | 细胞增殖 |
| Granzyme B | APC‑Fire 750 | QA16A02 | 细胞毒性 |
| 六、耗竭 / 抑制标记物 | |||
| PD‑1 | BV480 | EH12.1 | 耗竭 / PD‑1 占有率 |
| PD‑1 | APC | MIH4 | 耗竭 / PD‑1 占有率 |
| LAG‑3 | BUV661 | 3DS223H | T 细胞耗竭 |
| CTLA‑4 | BUV737 | 14D3 | 免疫抑制 |
| CD101 | RB744 | V7.1 | 耗竭 |
| TIGIT | PE‑Cy7 | A15153G | T 细胞耗竭 |
| TIM‑3 | BB515 | 7D3 | T 细胞耗竭 |
| CD39 | PE‑Fire 744 | A1 | Treg 免疫抑制 |
| 七、衰老标记物 | |||
| KLRG1 | BV786 | 2F1 | T 细胞衰老 |
| CD57 | PerCP | HI57a | 复制性衰老 |
| 八、其他关键标记物 | |||
| FoxP3 | NIR 685 | 206D | 调节性 T 细胞 |
| TCR | PE | N/A | TCR 特异性 / 转导效率 |
结果分析

△点击放大图片
(A) 排除碎片与细胞粘连体后,基于FSC和SSC圈选淋巴细胞,再从中筛选活的 CD3⁺ T 细胞。数据来自健康人外周血单个核细胞(PBMC)。
(B) 向健康人 PBMC 样本中加入纳武利尤单抗,检测PD-1 受体占有率。MIH4 为非竞争性抗体,EH12.1 为竞争性抗体(针对纳武利尤单抗)。所有群体均预先圈选至活的单细胞淋巴细胞。

△点击放大图片
CD4⁺ T 细胞:
· 核心亚群:CD4⁺ CTL(颗粒酶 B⁺)、Treg(CD25⁺FoxP3⁺);
· Treg 按 CD45RA/CD39 分 CD45RA⁺CD39⁻、CD45RA⁻CD39⁺亚群。
· 非 Treg(CD25⁻FoxP3⁻):Tfh(CXCR5⁺CD45RA⁻);
· 其他辅助 T 细胞按 CXCR3/CCR6/CCR4 分 Th1(CCR6⁻CXCR3⁺)、Th17/Th1(CCR6⁺CXCR3⁺)、Th17(CCR6⁺CXCR3⁻CCR4⁺)、Th2(CCR6⁻CXCR3⁻CCR4⁺)。
· 记忆亚群(CD45RA/CCR7/CD27/CD28/CD95):Tn、Tscm、Tcm、Tem;CD4⁺ Tem 再分早期(CD28⁺CD27⁺)、类早期(CD28⁺CD27⁻)
CD8⁺ T 细胞:
· 记忆亚群参照 CD4⁺非 Treg 标准,新增 Temra(CCR7⁻CD45RA⁺);
· CD8⁺ Tem/Temra 按 CD28/CD27 分早期、类早期、中期、终末状态。
双阴性 T 细胞(DN):CD4⁻CD8⁻。
数据来源:健康人 PBMC;灰色框:体外扩增 T 细胞样本中 CD4⁺/CD8⁺抗原特异性 TCR 检测结果。

△点击放大图片
(E) 外周血与体外扩增 T 细胞中,CD4⁺/CD8⁺亚群的 T 细胞活化、共刺激、功能、耗竭 / 抑制、衰老及分化标志物表达谱。
小优有妙计
FlowAI中的good/bad events
是依据什么区分的?
FlowAI可对流式数据进行自动化的质量控制和数据清洗,以去除因仪器波动或样本问题产生的异常信号,主要包括以下三类:
由于液流不稳定导致的信号波动;
在数据采集过程中出现的瞬时干扰;
超出检测器线性范围的信号。
FlowSOM的优势是什么?
传统手动圈门高度依赖操作人员的经验和预设策略,容易遗漏稀有细胞群或无法分辨表型高度重叠的群体。FlowSOM则无偏见地审视所有数据维度,能揭示手动难以发现的隐藏亚群。
FlowSOM利用自组织映射(SOM)算法,根据所有选定标记物的表达谱,自动将表型相似的细胞聚集到一起,形成不同的“元簇”,常与t-SNE、UMAP等降维可视化方法结合使用。
参考文献:
· OMIP-119: A 36-Color Full-Spectrum Flow Cytometry Panel for Deep Immunophenotyping of Peripheral Blood and ExVivo Expanded Human T Cells
· CAR-T cell therapy for cancer: current challenges and future directions




